CN113963561B - 一种自主驾驶车群控制办法及通讯*** - Google Patents

一种自主驾驶车群控制办法及通讯*** Download PDF

Info

Publication number
CN113963561B
CN113963561B CN202111350760.1A CN202111350760A CN113963561B CN 113963561 B CN113963561 B CN 113963561B CN 202111350760 A CN202111350760 A CN 202111350760A CN 113963561 B CN113963561 B CN 113963561B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
group
vehicles
small
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111350760.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113963561A (zh
Inventor
张黎飞
邸博
周平
夏立鹏
梁杰峰
蔡卢彦
林沐凡
梁文轩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan University of Technology
Original Assignee
Dongguan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan University of Technology filed Critical Dongguan University of Technology
Priority to CN202111350760.1A priority Critical patent/CN113963561B/zh
Publication of CN113963561A publication Critical patent/CN113963561A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113963561B publication Critical patent/CN113963561B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096708—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control
    • G08G1/096725—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control where the received information generates an automatic action on the vehicle control
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及汽车自动驾驶技术领域，更具体地，涉及一种自主驾驶车群控制办法及通讯***，包括以下步骤：S1：建立不同车辆之间的第一通讯网络，形成小群；S2：在所述小群内部之间进行车辆运行信息共享，获取周边车辆运行信息；S3：建立不同小群之间的第二通讯网络，形成大群；S4：在大群中进行不同小群的运行信息共享，获取小群运行信息；S5：将运行车流分为小群、大群进行管理。本发明提供一种基于现有交通硬件的自主驾驶车群控制办法，实现车辆自动驾驶、人车共用、远程通讯与车载传感器相结合的智能调控。

Description

一种自主驾驶车群控制办法及通讯***
技术领域
本发明涉及汽车自动驾驶技术领域，更具体地，涉及一种自主驾驶车群控制办法及通讯***。
背景技术
现有交通***问题存在以下问题：1、高速公路中，车速参差不齐，前车低速行驶或者并排行驶，会造成大面积堵车和通车速度降低。2、城市交通中，红绿灯***占据了大部分出行时间，极大的浪费了能源，降低出行效率。3、城市间交通中，调度无法优化，车辆扎堆运行的现象非常普遍。4、另外，现有交通***运行的基础是交通信号等正确运行和每个驾驶员驾驶车辆的熟练程度，极易导致堵车、车祸，同时造成严重的公共交通问题、行人问题、停车问题等。这些都直接导致了现有能源的极大程度浪费和人的生命安全问题。急需一种汽车智能自动行驶方法，以车辆智能感知代替交通信号，以车辆自动驾驶代替驾驶技术参差不齐的驾驶员，以缓解现代交替***的拥堵压力及提升道路安全。
中国专利CN113034950A公开了一种智能驾驶方法和***，可解决上述问题，但该***将所有的车辆通行的有关信息包括车辆动态、桥梁监控信息、道路资源使用情况、行人动态、行驶方向监控图像、管理人车定位、同行车辆付费信息、红绿灯指挥信息、交通管制信息、警察控制信息、道路配置信息全部上传到云服务器，然后通过云服务器统一安排车辆的驾驶，由于各种信息没有进行分类，且各信息的处理等级不明确，不仅容易造成混乱，而且会导致***的信息量过于庞大，***处理信息的能力是有限的，因此，会大大影响信息处理速度，导致效率低下，在出现突发状况时无法及时调整车辆的运行状态，具有很大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自主驾驶车群控制办法，实现车辆自动驾驶、人车共用、远程通讯与车载传感器相结合的智能调控。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种自主驾驶车群控制办法，包括以下步骤：
S1：建立不同车辆之间的第一通讯网络，形成小群；
S2：在所述小群内部之间进行车辆运行信息共享，获取周边车辆运行信息；
S3：建立不同小群之间的第二通讯网络，形成大群；
S4：在大群中进行不同小群的运行信息共享，获取小群运行信息；
S5：将运行车流分为小群、大群进行管理。
本发明为了提高局部和整体车辆协同交叉运动属性，小群根据车辆数目和距离进行划分，大群是主要是通过距离进行划分。小群内部信号交流便于车辆小群之间进行位置、车速、车道、路线等进行调整，预判车辆行驶路线情况，实时进行调整。大群的主要功能是对大群内部众多小群进行位置、车速、车道、路线等调整，调控小群之间距离，对交通拥挤、交汇进行预判，实现大群内部各个小群行驶路线及间距调整，实现最优行驶情况。而且，通过群组的划分，可以减轻各通信网络内部的压力，减少冗余信息，各个通讯网络只负责部分内容，然后再通过不同的通讯网络间的信息交流以获取整体的车辆运行信息，这样可大大提高通讯网络内及通讯网络间的信息处理速度及处理效率，在应对突发状况时，可更及时地调整车辆的运行状态，大大降低了安全隐患。
进一步地，对小群进行管理包括：
（1）小群内部管理：实时接收小群内各车辆的运行信息，智能管控小群内车辆的车距、车速、排列次序的调整及车辆进出小群；
（2）小群间管理：在小群之间进行调整，使小群之间保持恒定的群间距、群移动速度、群次序运行。
进一步地，对大群进行管理包括实时接收大群内各小群的运行信息，并对所述各小群运行信息进行运算和分析，智能管控车辆进出大群，完成整个智能调配。
进一步地，通讯的优先级次序如下：车辆内部操控＞小群内部信号＞大群内部信号。
进一步地，所述步骤S1包括以下步骤：
S11：给各车辆分配唯一识别码；
S12：每辆车均以自身为中心，发起本车辆与周边车辆之间的通讯连接；
S13：验证识别码，若验证成功则进入小群；若验证失败则无法进入小群，返回步骤S12。
进一步地，小群内的车辆保持恒定车速进行行驶，其中恒定车速的确定的公式如下：
，
，
其中，为小群内车速，为本车车速，为相对速度，V为小群内恒定车速，i的取值范围为，其中，n为车群车辆数目。
进一步地，小群内的车辆在行驶过程中保持一定的车距，车距的计算公式如下：
其中，L为车距，为本车车速。
进一步地，对不同的小群运行信息进行运算和分析具体步骤如下：
S41：接收小群运行信息：包括整体车速、方向、高度、路况信息、行驶需求、小群规模和具体尺寸。
S42：根据接收到的信息，计算各个小群预期运行路线；
S43：进行判断：根据各个小群预期运行路线和尺寸，判断各个小群行驶影响范围，以及判断小群之间安全距离在预期路线上运行时是否有交叉、碰撞和判断预期路线是否与交通信号冲突。
S44：进行决策：判断完成后，如果上述交叉、碰撞、冲突等均不发生，则所有车辆均按照预期路线行驶；如果上述存在交叉、碰撞、冲突的发生，则小群进行线路调整。
进一步地，步骤S3中大群的建立方法如下：
(1)当小群之间的距离小于200m时，可以直接通过车辆之间的固有***交换信息以建立第二通讯网络；
(2)当小群之间距离为200m至50km时，通过单颗卫星交换信息以建立第二通讯网络；
(3)当小群之间距离较远大于50km时，可以通过多颗卫星进行接力传递信息以建立第二通讯网络。
进一步地，通过单颗卫星交换信息的具体方式为：小群内所有车辆进行小群建立之后，统一向北斗******发射信号，信号内容为小群车辆的整体车速、方向、高度、路况信息、行驶需求、小群规模和具体尺寸；之后由北斗***进行信息传递，发送至以本小群为中心，50km内所有车辆小群，同时，本小群接受50km范围内所有其他小群的信息。
进一步地，当小群行走至行人需要与车流交叉的位置时，通过小群间隙预留，留出行人通行空间和时间。
本发明还提供一种自主驾驶车群的通讯***，本通讯***应用于如上所述的自主驾驶车群控制办法，包括车载超声波雷达、激光雷达、图像设备、北斗定位和GPS定位***、控制***，所述控制***与所述车载超声波雷达、所述激光雷达、所述图像设备、所述北斗定位和GPS定位***均通信连接，车载超声波雷达与激光雷达、图像设备、北斗定位和GPS定位***均通信连接；不同的车辆上装设有不同的车载超声波雷达，不同的车载超声波雷达之间形成第一通讯网络，不同的第一通讯网络之间形成第二通讯网络。
优选地，控制***接收相关信息进行控制的优先顺序为：车载超激光雷达＞声波雷达＞图像设备＞北斗定位和GPS定位***。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明是基于现有交通设备，包括路面、路口、交通信号、标识等，无需进行重修与调整，采用车辆自动识别，结合卫星通讯等技术，适用性高。新建交通硬件只需按照原有交通设计即可，可降低设计成本。
附图说明
图1为本发明一种自主驾驶车群控制办法流程图；
图2为大群建立方式示意图；
图3为小群内部通讯方式及在双向交叉时，对向小群传递前面路段信息示意图；
图4为小群通过十字路口部分通讯方式示意图；
图5为车辆靠左行驶的第一种方法示意图；
图6为车辆靠左行驶的第二种方法示意图；
图7为车辆靠右行驶的第一种方法示意图；
图8为车辆靠右行驶的第二种方法示意图；
图9为小群内车辆经过十字交叉路口的示意图；
图10为本发明一种自主驾驶车群的通讯***的组成框图。
图示标记说明如下：
11、第一小群；12、第二小群；13、第三小群；14、第四小群； 21、第一卫星；22、第二卫星；23、；L1为第一小群与第二小群间的距离；L2为第二小群与第三小群间的距离；a、b、c、d、g、h、m、n均为车辆。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
实施例
如图1所示为本发明一种自主驾驶车群控制办法的实施例，包括以下步骤：
S1：建立不同车辆之间的第一通讯网络，形成小群；
S11：给各车辆分配唯一识别码；
S12：每辆车均以自身为中心，发起本车辆与周边车辆之间的通讯连接；
S13：验证识别码，若验证成功则进入小群；若验证失败则无法进入小群，返回步骤S12。
本发明利用现有车辆速度传感器、毫米波雷达、GPS和北斗定位、电台接收功能、车载电脑，结合车辆无线电台发射功能及天线***，形成局部通讯、计算网络，实现车辆运行信息实时交流。
S2：在所述小群内部之间进行车辆运行信息共享，获取周边车辆运行信息；
车辆运行信息包括周边车辆车速、方向、规划路径；周边车辆是指以本车为中心，距离200米以内的其他车辆。当同一辆车同时归属于不同的局域网，不同局域网对该车辆均进行信息计算与分析，当指令出现矛盾时，以本车辆行驶信息和就近车辆行驶信息为准。信息优先等级：本车辆行驶信息＞就近车辆行驶信息＞较远处局域网信息。如图3所示，为小群内及小群间的车辆信息进行共享。
如果不在一个小群的车辆距离小于200m，则小群之间也可以进行交流，为会车、交叉路口运行提供保障。
S21：将本车信息与周边车辆信息汇总整合后进行运算和分析，对小群内车辆进行调整，使小群内车辆保持恒定的车距、车速、排列次序进行自动行驶；
对车辆间信息传递后进行运算和分析，具体包括周边车辆车速、方向、未来路径等，然后将信息与本车辆信息进行整合，发送给周边车辆，周而复始。群内车辆始终进行实时计算，均参与计算，去中心化。车辆与周边车辆信息交流范围为就近车辆，由近至远逐次传递。
车辆信息来源分为两部分，一部分是本车信息，来源于车载超声波雷达、激光雷达、图像设备、北斗定位和GPS定位***，这部分信息包括位置、方向、车速、海拔，路况等，具有优先处理权，具体信息判断优先顺序为：车载超激光雷达＞声波雷达＞图像设备＞北斗定位和GPS定位***，以便于突发状况能够第一时间做出反映。另一部分来源于周边车辆和卫星传到给车辆的信息，包括位置、方向、车速、海拔、路况等，和第一部分校核后再进行分析。
在小群内车辆都正常行驶时，小群内恒定车速的确定的公式如下：
，
，
其中，为小群内车速，为本车车速，为相对速度，V为小群内恒定车速，i的取值范围为，其中，n为车群车辆数目；
车速v确定方法，要满足经济型和安全性两方面。自动驾驶期间车速，高速公路为200~230km/h，一级公路170~200km/h，二级公路140~170km/h，三级公路110~140km/h，更低等级公路80~110km/h。通过限定车速，极大的提高了道路通行效率；正常行驶车速如上述所示，所有车辆在全部自动驾驶过程中，交叉路口通行是通过相互错峰运行，互不影响，车速与上述相同。突发情况下，根据实际情况进行车速调整，需要加速或者减速时，通过计算预期路线进行险情判断，如需要加速通行去避免险情发生时，车辆进行加速，加速度为1m/s2~2m/s2，需要减速避险时，减速加速度为1m/s2~8m/s2。
车距的计算公式如下：
其中，L为车距，为本车车速；车距分段控制，在时速低于30m/s时，间距保持在10m，在车速大于等于30m/s时，车距为车速乘以0.2；车速调整分为局域网内部调整和局域网整体调整，内部调整包括加减速，主要目的是为了控制前后车距。外部调整是小群总体速度调整，为了协调整体交通需求；车道调整主要目的是，车辆需要动作，比如左转、右转、靠边停车等，需要左转时，车辆向左进行变道直至进入左转车道，车辆右转和靠边形式方法类似；预期运行路线是指当乘客目的地发生变化、道路出现意外不通畅或者其他情况时，重新规划预期行驶线路。
在本领域技术人员的认知范围内，小群内部车辆间距也可以为5~10m，利用前车降低风阻，从而降低车辆风阻能耗，提高公路单位面积的车辆密度，提高通行效率。
车辆小群通过十字路口，如图4所示，横向的第一小群11、第三小群13，位于纵向的第二小群12、第四小群14，可通过横向或纵向分批通过。
S22：实时接收小群内各车辆的运行信息，智能管控小群内车辆的车距、车速、排列次序的调整及车辆进出小群；
在小群内出现有车辆需要进出小群，或其他的一些情况需要进行小群内车辆的排列次序的调整时，比如需要车辆靠左行驶、车辆靠右行驶、车道变窄、右车驶出、超车，或小群内车辆通过十字交叉路口时，可用以下方法运作。
车辆靠左行驶的第一种方法如下，见图5：
将在右车道上的车辆从前往后依次命名为d车、a车、e车，将在左车道上的车辆从前往后依次命名为c车、b车、f车，c车与d车、b车与a车、f车与e车分别相邻设置，a车需要靠左行驶；
1）通过使位于a车前面的与a车同一车道的d车以及d车前的车进行加速；同时位于d车相邻左车道的c车以及c车前的车进行加速，形成动态空间；
2）a车加速移动到原d车的位置后向左平移；
3）其余车辆顺势向前补位。
车辆靠左行驶的第二种方法如下，见图6：
将在右车道上的车辆从前往后依次命名为d车、a车、e车，将在左车道上的车辆从前往后依次命名为c车、b车、f车，c车与d车、b车与a车、f车与e车分别相邻设置，a车需要靠左行驶；
1）通过使位于a车左侧的b车以及b车后的车减速；
2）a车平移至原b车的位置；
3）其余车辆顺势向前补位。
车辆靠右行驶的的方法与车辆靠左行驶的方法基本类似，车辆靠右行驶的第一种方法，见图7，如下：
将在右车道上的车辆从前往后依次命名为d车、a车、e车，将在左车道上的车辆从前往后依次命名为c车、b车、f车，c车与d车、b车与a车、f车与e车分别相邻设置，b车需要靠右行驶；
1）通过使位于b车前面的与b车同一车道的c车以及c车前的车进行加速；同时位于c车相邻右车道的d车以及d车前的车进行加速，形成动态空间；
2）a车加速移动到原c车的位置后向右平移；
3）其余车辆顺势向前补位。
车辆靠右行驶的第二种方法，见图8，如下：
将在右车道上的车辆从前往后依次命名为d车、a车、e车，将在左车道上的车辆从前往后依次命名为c车、b车、f车，c车与d车、b车与a车、f车与e车分别相邻设置，b车需要靠右行驶；
1）通过使位于b车右侧的a车以及a车后的车减速；
2）b车平移至原a车的位置；
3）其余车辆顺势向前补位。
车道变窄时的调整方法如下：
1）将在右车道上的车辆从前往后依次命名为d车、a车、e车，将在左车道上的车辆从前往后依次命名为c车、b车、f车，c车与d车、b车与a车、f车与e车分别相邻设置，车道变窄使左右车道合为一条车道；
2）调整左车道中的c车、b车、f车的距离，使位于c车右侧的d车***c车与b车之间，位于b车右侧的a车***b车与f车之间，位于f车右侧的e车***f车之后；或使位于c车右侧的d车***c车之前，位于b车右侧的a车***c车与b车之间，位于f车右侧的e车***b车与f车之间。
车道超车方法如下：先通过车辆向左行驶的第一种方法使a车从右车道变道到左车道，然后通过车辆向右行驶的第二种方法使a车从左车道变道到右车道，即可实现a车行驶次序的调整，完成超车动作。
小群内车辆经过十字交叉路口，如图9，步骤如下：
将在十字交叉路口横向两侧等待通过的车辆分别命名为g车、h车，g车与h车分别位于不同的车道上；
将在十字交叉路口纵向两侧等待通过的车辆分别命名为m车、n车，m车与n分别位于不同的车道上；
1）控制横向通过，此时纵向车辆可进行右转或原地等待：使g车与h车分别从各自的车道行驶到十字交叉路口对面；
2）控制纵向通过，此时横向车辆可进行右转或原地等待：使m车与n车分别从各自的车道行驶到十字交叉路口对面；
3）行人通过，此时横向车辆与纵向车辆均位于原地等待。
4）在通过路口之前一定距离和时间，根据路口处信号灯人行规律和行人数目，进行小群间隙和速度调整，留出人行通过时间和空间。
在行人需要与车流交叉的位置，如路口、人行横道等，通过小群间隙预留，留出人流通行空间和时间。具体是在通过路口之前一定距离和时间，根据路口处信号灯人行规律和行人数目，进行小群间隙和速度调整，留出人行通过时间和空间。信号灯的信息来源于交通部门的信息共享，也可以通过车辆视觉识别或者路口摄像头识别，多重信息系来源可以保证信息准确度。行人信息在车辆距离路口较远时，主要来源于路口摄像头识别和上一时刻已经通过路口的反向车辆进行信息交流，车辆距离较近时通过车辆视觉识别和路口摄像头。行人通行以交通信号灯为主，在通行过程中出现特殊情况，通过路口摄像头和车辆视觉识别，然后特殊情况信息传递到周边车辆小群，车辆行驶状态进行实时调整，直至通行或者停车。
行人通过道路的总时间的计算公式如下：
t=t1+t2+t3，
其中，t为行人通过道路的总时间，t1为准备开始时间，t2为通过时间，t3为准备结束时间。在行人通过过程中，车载激光雷达和视觉***负责检测行人通过状态，如果经过判断，t2延长，则交叉小群车辆做出减速或者停车响应。如果经过判断，t2时间缩短，则交叉小群车辆做出加速响应。
S3：建立不同小群之间的第二通讯网络，形成大群；
大群的建立具体分为三种方式，具体如下：
(1)当小群之间的距离小于200m时，可以直接通过车辆之间的固有***交换信息以建立第二通讯网络；如图2所示，当第一小群11和第二小群12间的距离L1小于200m时，通过第一小群11与第二小群12内车辆之间的固有***交换信息，建立第二通讯网络；
(2)当小群之间距离为200m至50km时，通过单颗卫星交换信息以建立第二通讯网络；如图2所示，当第一小群11和第二小群12间的距离L1为200m至50km时时，通过第一卫星21建立第二通讯网络；
通过单颗卫星交换信息的具体方式为：小群内所有车辆进行小群建立之后，统一向北斗******发射信号，信号内容为小群车辆的整体车速、方向、高度、路况信息、行驶需求、小群规模和具体尺寸；之后由北斗***进行信息传递，发送至以本小群为中心，50km内所有车辆小群，同时，本小群接受50km范围内所有其他小群的信息。
(3)当小群之间距离较远大于50km时，可以通过多颗卫星进行接力传递信息以建立第二通讯网络。如图2所示，当第二小群与第三小群间的距离L2大于50km时,可通过第一卫星21与第二卫星22等多个卫星进行接力传递以建立第二通讯网络。图2中的示意图是为了展示用，实际需要补充为双向车流，同时，车辆小群数目为示意数目，不代表实际。
S4：在大群中进行不同小群的运行信息共享，获取小群运行信息；
将不同的小群运行信息汇总整合后进行运算和分析，在小群之间进行调整，使小群之间保持恒定的群间距、群移动速度、群次序运行；
小群之间进行调整原则是：
1）安全：首先保证人员生命安全；
2）合法：不违背交通信号和规则；
3）高效：根据小群行车需求进行速度等调整，如需要快速运行车群优先提速，时间充足车群进行降速等。
其中安全原则的优先级高于合法原则，合法原则的优先级高于高效原则。
所有车辆小群进行相应机动，完成信息交流过程。如果小群距离比较近，则可以直接通讯，同时进行卫星通讯，提高信息可靠性。
对不同的小群运行信息进行运算和分析具体步骤如下：
S41：接收小群运行信息：包括整体车速、方向、高度、路况信息、行驶需求、小群规模和具体尺寸。
S42：根据接收到的信息，计算各个小群预期运行路线；
S43：进行判断：根据各个小群预期运行路线和尺寸，判断各个小群行驶影响范围，以及判断小群之间安全距离在预期路线上运行时是否有交叉、碰撞和判断预期路线是否与交通信号冲突。
S44：进行决策：判断完成后，如果上述交叉、碰撞、冲突等均不发生，则所有车辆均按照预期路线行驶；如果上述存在交叉、碰撞、冲突的发生，则小群进行线路调整。
群间距的计算公式如下：
S=v*t，
其中S为群间距，v为群移动速度，t为行人通过道路的总时间。
S8：将运行车流分为小群、大群进行管理。
实时接收大群内各小群的运行信息，智能管控车辆进出大群，完成整个智能调配。
大群内部的小群，能够实时调整间距、次序、内外侧等，方便大群内部小群进出大群；小群与大群无界限，基于内部车辆目的地和需求，通过***判断进行动态组合、***，形成车辆联动过程；车辆进入小群后，可以自动驾驶，出群后可以进行人工驾驶，车辆能够实现两种驾驶模式在一定运行状态下切换，比如适合人工驾驶的特殊情况，包括车速较低时的突发状况等。
进一步地，通讯的优先级次序如下：车辆内部操控＞小群内部信号＞大群内部信号；这么做是为了保证在突发状况下，车内人员具有最高操控权限；小群内部通讯频率不低于100Hz，以保证突发状况时小群内部车辆响应时间低于10ms；大群之间通讯频率不低于50Hz，以保证突发状况时大群之间相应时间低于20ms。车辆大群之间通讯依靠北斗***进行实时通讯，全部车辆均参与进行信息处理，去中心化，避免交通***受中央服务器故障的影响；
本发明将运行车流分为小群、大群进行管理：小群是为了在小群之间留出空间，方便在行人需要通过道路时，小群不停车的情况下进行避让。如果路面出现突发状况，造成无法通行，则相关车辆小群、大群改变原有路线进行绕行。
如图10所示，本发明还提供一种自主驾驶车群的通讯***，本通讯***应用于上述的自主驾驶车群控制办法，包括车载超声波雷达、激光雷达、图像设备、北斗定位和GPS定位***、控制***，控制***与车载超声波雷达、激光雷达、图像设备、北斗定位和GPS定位***均通信连接，车载超声波雷达与激光雷达、图像设备、北斗定位和GPS定位***均通信连接；不同的车辆上装设有不同的车载超声波雷达，不同的车载超声波雷达之间形成第一通讯网络，不同的第一通讯网络之间形成第二通讯网络。
利用现有车辆速度传感器、毫米波雷达、GPS和北斗定位、电台接收功能、车载电脑，结合车辆无线电台发射功能及天线***，形成局部通讯、计算网络，实现车辆运行信息实时交流，对包括位置、方向、车速、海拔、路况等信息进行实时传输交换，同时通过与周边车辆进行信息共享与交换；具体包括周边车辆车速、方向、未来路径等，然后将信息与本车辆信息进行整合，发送给周边车辆，同时传输给控制***，周而复始。
作为本发明的一个实施方式，控制***接收相关信息进行控制的优先顺序为：车载超激光雷达＞声波雷达＞图像设备＞北斗定位和GPS定位***。
通过对不同的信息进行优先权的划分，以便于突发状况能够第一时间做出反映，使控制***可及时根据突发状况及时对车辆运行进行调整，避免交通事故的发生。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自主驾驶车群控制办法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立不同车辆之间的第一通讯网络，形成小群；
S2：在所述小群内部之间进行车辆运行信息共享，获取周边车辆运行信息；
（1）小群内部管理：实时接收小群内各车辆的运行信息，智能管控小群内车辆的车距、车速、排列次序的调整及车辆进出小群；
S21：将本车信息与周边车辆信息汇总整合后进行运算和分析，对小群内车辆进行调整，使小群内车辆保持恒定的车距、车速、排列次序进行自动行驶；
S22：实时接收小群内各车辆的运行信息，智能管控小群内车辆的车距、车速、排列次序的调整及车辆进出小群；
（2）小群间管理：在小群之间进行调整，使小群之间保持恒定的群间距、群移动速度、群次序运行；
S3：建立不同小群之间的第二通讯网络，形成大群；
S4：在大群中进行不同小群的运行信息共享，获取小群运行信息；
S5：将运行车流分为小群、大群进行管理；
其中，十字路口通行策略如下：
（1）车辆小群通过十字路口，可通过横向或纵向分批通过；
（2）小群内车辆经过十字交叉路口：
①控制横向通过，此时纵向车辆可进行右转或原地等待；
②控制纵向通过，此时横向车辆可进行右转或原地等待；
③行人通过，此时横向车辆与纵向车辆均位于原地等待；
④在通过路口之前一定距离和时间，根据路口处信号灯人行规律和行人数目，进行小群间隙和速度调整，留出人行通过时间和空间；
在行人需要与车流交叉的位置，通过小群间隙预留，留出人流通行空间和时间，行人通过道路的总时间的计算公式如下：
t=t1+t2+t3，
其中，t为行人通过道路的总时间，t1为准备开始时间，t2为通过时间，t3为准备结束时间；
步骤S22中群间距的计算公式如下：
S=v*t，
其中S为群间距，v为群移动速度，t为行人通过道路的总时间。
2.根据权利要求1所述的自主驾驶车群控制办法，其特征在于，对大群进行管理包括实时接收大群内各小群的运行信息，并对所述各小群运行信息进行运算和分析，智能管控车辆进出大群，完成整个智能调配。
3.根据权利要求1或2所述的自主驾驶车群控制办法，其特征在于，通讯的优先级次序如下：车辆内部操控＞小群内部信号＞大群内部信号。
4.根据权利要求3所述的自主驾驶车群控制办法，其特征在于， 所述步骤S1包括以下步骤：
S11：给各车辆分配唯一识别码；
S12：每辆车均以自身为中心，发起本车辆与周边车辆之间的通讯连接；
S13：验证识别码，若验证成功则进入小群；若验证失败则无法进入小群，返回步骤S12。
5.根据权利要求4所述的自主驾驶车群控制办法，其特征在于，小群内的车辆在行驶过程中保持一定的车距，车距的计算公式如下：
其中，L为车距，为本车车速。
6.根据权利要求1所述的自主驾驶车群控制办法，其特征在于，对不同的小群运行信息进行运算和分析具体步骤如下：
S41：接收小群运行信息：包括整体车速、方向、高度、路况信息、行驶需求、小群规模和具体尺寸；
S42：根据接收到的信息，计算各个小群预期运行路线；
S43：进行判断：根据各个小群预期运行路线和尺寸，判断各个小群行驶影响范围，以及判断小群之间安全距离在预期路线上运行时是否有交叉、碰撞和判断预期路线是否与交通信号冲突；
S44：进行决策：判断完成后，如果上述交叉、碰撞、冲突均不发生，则所有车辆均按照预期路线行驶；如果上述发生交叉、碰撞、冲突，则小群进行线路调整。
CN202111350760.1A 2021-11-15 2021-11-15 一种自主驾驶车群控制办法及通讯*** Active CN113963561B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111350760.1A CN113963561B (zh) 2021-11-15 2021-11-15 一种自主驾驶车群控制办法及通讯***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111350760.1A CN113963561B (zh) 2021-11-15 2021-11-15 一种自主驾驶车群控制办法及通讯***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113963561A CN113963561A (zh) 2022-01-21
CN113963561B true CN113963561B (zh) 2023-05-05

Family

ID=79470753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111350760.1A Active CN113963561B (zh) 2021-11-15 2021-11-15 一种自主驾驶车群控制办法及通讯***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113963561B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115561772B (zh) * 2022-08-26 2023-08-29 东莞理工学院 一种基于视觉区域导向性的激光雷达驾驶环境认知***

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4848855B2 (ja) * 2006-06-20 2011-12-28 トヨタ自動車株式会社 車載用隊列編成装置及び車両の隊列編成方法
CN108508880A (zh) * 2017-02-27 2018-09-07 北京百度网讯科技有限公司 自动驾驶车辆控制器的实现方法及自动驾驶车辆控制器
CN111327652A (zh) * 2018-12-14 2020-06-23 上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 车队行驶的管理方法、***、计算机存储介质及服务平台
CN111402571A (zh) * 2019-01-02 2020-07-10 青岛海信网络科技股份有限公司 一种勤务车队冲突异常预警及调整方案生成的方法及装置
CN111696373B (zh) * 2019-03-15 2022-05-24 北京图森智途科技有限公司 车队协同感知方法、车队协同控制方法和***

Also Published As

Publication number Publication date
CN113963561A (zh) 2022-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022063331A1 (zh) 一种基于v2x的编队行驶智能网联客车
RU2674744C1 (ru) Взаимодействие между транспортными средствами для упорядочивания дорожного движения
CN109285373B (zh) 一种面向整体道路网的智能网联交通***
CN113299096B (zh) 合作式交叉路口通行控制方法、装置及设备
CN111599194B (zh) 高速公路入口匝道异质交通流车速引导***及引导方法
CN101859494B (zh) 车队车辆管理
US8099232B2 (en) Vehicle control device
CN106467112A (zh) 车载辅助驾驶***
EP2641239A2 (en) Traffic negotiation system
CN113763742B (zh) 一种基于mec的车队辅助行驶的方法、装置及存储介质
CN105321362A (zh) 一种交叉口车辆智能协同通行方法
US11830364B2 (en) Driving assist method and driving assist device
CN101542553A (zh) 行驶控制计划生成***以及计算机程序
DE112014003982T5 (de) Steuerungseinheit und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs in einem Fahrzeug
JPWO2019163262A1 (ja) 交通信号制御装置、交通信号制御方法、及びコンピュータプログラム
CN111422191A (zh) 一种自动驾驶控制***、方法和电子设备
CN113793517B (zh) 一种智能车路协同无控交叉口左转车通行引导方法
CN114283619A (zh) 一种基于v2x的车辆避障***、平台构架、方法及车辆
CN113053167A (zh) 一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法
CN113963561B (zh) 一种自主驾驶车群控制办法及通讯***
CN109472732B (zh) 一种智慧高速综合管控方法及管控平台
JPH11161895A (ja) 車両速度制御装置
CN112977458A (zh) 在车道交汇点区域内协同调整车辆运动的***，车辆，运动控制装置和计算机程序产品
JP2008269170A (ja) 車両走行制御装置
CN117315962A (zh) 紧急车辆的优先通行方法、智慧交通***及云平台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant